УДК 528. 48
1. Использование в пищу. В основном двустворчатые (мидии, устрицы) и головоногие (каракатицы, кальмары, осьминоги), брюхоногие (виноградные улитки). 2. Изготовление натуральной туши и чернила (каракатицы, некоторые осьминоги). 3. Производства жемчуга (двустворчатые, некоторые брюхоногие). 4. Изготовление перламутровых изделий (например, пуговиц), для инкрустаций. 5. Получение пурпура добывают из гипобранхиальных желёз некоторых иглянок. 6. Получение дорогой ткани – виссона, материал изготовления которой биссус. 7. Токсины конусов – объект исследования в неврологии. 8. Тела перерабатываются на удобрения, а раковины перемалываются и добавляются в корм для домашней птицы. 9. Использование в прошлом раковин как денег. 10. Повреждения посевов (слизни, улитки), нанесение урона урожаю. 11. Корабельные черви повреждают древесину. 12. Камнеточцы сверлят камни и известняки. 13. Хищный моллюск рапана опустошает устричные "банки", нанося значительный ущерб промыслу. 14. Личинки дрейссены могут оседать и образовывать обрастания на гидротехнических сооружениях, трубах турбин и защитных решётках. Такм образом личинки препятствуют нормальному течению воды. Очистка гидротехнических устройств представляет сложность и требует больших материальных затрат. В природных водоёмах дрейссена очищает воду, но подавляет развитие других двустворчатых моллюсков. 15. Многие прудовики являются промежуточными хозяевами червей сосальщиков.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Казанская государственная архитектурно-строительная академия
Кафедра геодезии
Методические указания
Составление профиля трассы и. Контрольная работа № 2.
Казань - 2010 Составители: В.С. Боровских, В.С. Заболотников, В.И. Стебнев
УДК 528. 48
Составление профиля трассы автодороги. Контрольная работа № 2. Методические указания для выполнения контрольной работы студентами заочного обучения по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют Государственному образовательному стандарту. / Казанская государственная архитектурно- строительная академия: Сост. В.С. Боровских, В.С. Заболотников, В.И. Стебнев. Казань, 2003. – 17 с.
Илл. 3, Табл. 1
Рецензент: доцент кафедры астрономии Казанского государственного университета В. М. Безменов
С Казанская государственная архитектурно- строительная академия, 2003 г.
Целью контрольной работы № 2 является составление профиля трасса автодороги по результатам инженерно- технического нивелирования и проведение проектной линии будущей автодороги. Работа состоит из двух заданий, выполняемых в «Тетради для выполнения контрольной работы». ЗАДАНИЕ № 1. Решение задач по обработке результатов геометрического нивелирования. Литература: / 1, параграф 25/. Задача 1. Дана отметка На точки А. Вычислить отметку точки В через превышение над точкой А, если по нивелирным рейкам, стоящим на точках, получены отсчеты: В точке А………………………а= 1257 мм В точке В……………………….в= 2581 мм. Построить пояснительный схематический чертеж. Отметку точки А следует условно принять равной: количество метров должно быть трехзначным числом, где количество сотен метров равно единице, а количество десятков и единиц метров составляют две последние цифры шифра студента. В дробной части отметки точки А / дм, см, мм/ ставятся те же цифры, что и в целой части. На пример: студент, имеющий шифр ЗИФ- 1102035, должен взять отметку точки А равной 135,135 м. Задача 2. Воспользовавшись исходными данными предыдущей задачи, вычислить вторично отметку точки В, но через горизонт инструмента. Построить поясняющий схематический чертеж.
ЗАДАНИЕ 2. Составление профиля трассы дороги.
По данным журналов геометрического нивелирования и пикетажному построить продольный и поперечный профили участка дороги. Нанести на продольный профиль проектную линию. Работа состоит из следующих частей: обработка пикетажного журнала, обработка журнала геометрического нивелирования, построение продольного профиля в масштабах: горизонтальный 1: 2000, вертикальный 1: 200; построение поперечного профиля в масштабе 1: 200 для горизонтальных и вертикальных расстояний; построение на продольном профиле проектной линии; оформление профилей.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. 1. Пикетажный журнал (рис. 1). В пикетажном журнале записан румб первоначального направления трассы СВ: 48˚50′, общий для всех студентов, а также указано значение’ первого (правого) угла поворота трассы: Уг.1пр = 35˚45’ (также общий для всех студентов). Величину второго (левого) угла поворота каждый студент определяет индивидуально: к 50˚20’ (для всех) прибавляется столько градусов, сколько букв в фамилии студента. На пример: фамилия Иванов, то Уг. 2 лев. = 50˚20’ + 6˚ = 56˚20’. 2. Журнал геометрического нивелирования (табл. 1). Записанные в журнале отсчеты по нивелирным рейкам и вычисляемые по этим отсчетам значения превышений являются общими для всех студентов. В графе 11 на первой и последней страницах записывают исходные данные –известные отметки реперов № 19 и № 20, между которыми на местности был проложен нивелирный ход. Отметка репера № 19 задается в соответствии с шифром студента и определяется так же, как и отметка точки А в задании 1. На пример, у студента с шифром ЗИФ – 1102011 отметка репера № 19 будет равна 111, 111 м. Отметка репера № 20 для всех студентов берется на 2,101 м меньше, чем отметка репера №19. 3. Данные для проведения на продольном профиле проектной линии автомобильной дороги: - на ПК 0 запроектировать насыпь высотой 0,50 м; - на участке от ПК 0 до точки ПК 1 + 80,0 уклон проектной линии принять равным –0,020; - на участке от точки ПК 1 + 80,0 до ПК 4 горизонтальный участок, уклон равен 0,000. - на участке от ПК 4 до ПК 5 уклон равен +0,015; - проектирование на поперечном профиле не производится.
УКАЗАНИЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.
Обработка пикетажного журнала. 1. По радиусу кривой, равному 100 м, и величине второго угла поворота трассы находят элементы круговой кривой. Элементы горизонтальной круговой кривой (тангенс Т, кривую К, биссектрису Б, домер Д) вычисляют по формулам:
Т = R tg(θ / 2); К = π R θ˚ /180˚; Б = √(Т ² + R²) – R; Д = 2Т - К.
2. Рассчитывают пикетные значения начала (НК) и конца (КК) кривых с обязательным контролем вычислений. Расчет следует произвести в пикетажном журнале справа от трассы, условно проведенной прямой линией. На рис. 1 приведен одинаковый для всех студентов расчет первой кривой. По
Рис 1.
результатам расчетов главные точки (НК и КК) следует нанести на трассу, обозначив окружностями диаметром 1,0 мм. 3. По румбу первоначального направления и углам поворота вычисляют румбы остальных прямых отрезков (вставок) трассы. Сначала вычисляют дирекционные углы по правилу: дирекционный угол последующей прямой вставки равен дирекционному углу предыдущей прямой плюс угол поворота трассы, если она поворачивает вправо, или минус угол поворота, если трасса поворачивает влево. Расчет производится в «Тетради для вычисления контрольной работы» и должен сопровождаться схематическим чертежом трассы в плане. Вычисленные значения дирекционных углов переводят в румбы / 1, параграф 5/, которые записываются в пикетажном журнале вдоль стрелок, указывающих повороты трассы. На рис. 1 записан вычисленный румб СВ: 84º 35’ второй прямой вставки.
ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ.
Литература: / 1, параграф 27/. Отметки связующих точек вычисляют через превышения, отметки промежуточных точек – через горизонт инструмента. В качестве примера в журнале (табл. 1) выполнена обработка результатов нивелирования на первых трех станциях. 1. Вычисляют превышения между связующими точками: превышение равно разности заднего отсчета а и переднего b (взгляд «назад» минус взгляд «вперед»), то есть h = а – b. Для вычисления превышений используют отсчеты как по черной (а ' и b'), так и по красной (a'' и b'') сторонам реек. Таким образом, для каждого превышения находят два его значения: h' = а' - b' и h'' = а'' - b'', между которыми допускается расхождение не более ± 5 мм. Записав вычисленные значения h' и h'' превышения в графу 5 или 7 журнала (в зависимости от знака превышения), вычисляют среднее его значение: h = (h' + h'') / 2, которое округляют до целых миллиметров, после чего записывают в графу 8 или 9. Если в округляющем значении h последней цифрой будет 5 (десятых), то правилу Гаусса округление производится до ближайшего целого четного числа: 0395,5 = 0396 или 0398,5 = 0398 и так далее. 2. Для контроля правильности вычислений в журнале выполняют постраничный контроль вычислений. Для этого, как показано в табл. 1, каждой из граф 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 суммируют все записанные в них числа. В графах 3 и 4 будут получены суммы записанных на данной странице соответственно задних Σaзад и передних Σ bпер. отсчетов по черной и красной сторонам реек. В графах 6 и 7 будет получена сумма вычисленных превышений Σhвыч, а в графах 8 и 9 Σhср – сумма средних превышений. Найденные суммы записывают в нижней части таблицы под итоговой чертой. Постраничный контроль вычислений производится по формуле: Σaзад - Σ bпер = Σhвыч = 2 Σhср
Таблица 1. Журнал геометрического нивелирования.
Допускается расхождение в 1-2 мм, возникающие за счет округления средних значений превышений. В журнале постраничный контроль оформляют, записывая только числовые значения найденных сумм и разностей без их буквенных обозначений. 3.По известным отметкам (графа11) начальной (репер №19) и конечной (репер №20) точек хода вычисляют и записывают под итоговой чертой в конце журнала теоретическую сумму превышений:
Σhт = Нрп20 - Нрп19.
Находят и записывают невязку хода fh, равную разности: практическая сумма Σhпр превышений (средних) минус теоретическая сумма Σhт, т.е.
fh = Σhпр - Σhт А также вычисляют допустимую величину невязки по формуле:
fhдоп = 50 мм L, Здесь L - длина хода в км. 4. Если fh ≤ f hдоп, то в средние значения превышений вводят поправки со знаком, обратным знаку невязки. Поправки вводят поровну (с округлением до целых миллиметров) вовсе правышения. Если невязка невелика (число миллиметров в невязке меньше количества превышений), то некоторые превышения – в начале и в конце хода – оставляют без поправок. Убедившись, что сумма всех поправок равняется невязке с обратным знаком, поправки записывают в графах 8 и 9 (сверху над средними значениями превышений). 5. Вычисляют последователь отметки всех связующих точек хода: Нпк0 = Нрп19 + h1 + (h)1; Нпк1 = Нпк0 + h2 + (h)2; ………………………….. Нпк20= Нпк5 + h8 + (h)8. Здесь (h)1, (h)2, ….., (h)8 - поправки в средние превышения, записанные в графах 8 и 9. Контроль правильности вычислений отметок является получение в конце хода известной отметки конечной точки Нрп20. 6. Завершают постраничный контроль на каждой странице журнала. В графе 11 находят и записывают под итоговой чертой в нижней части страницы разность вычисленных отметок последней и первой связующих точек, записанных на данной странице. Эта разность должна равняться алгебраической сумме средних превышений и поправок в них. В конце журнала по данным постраничного контроля выполняют аналогичный общий контроль по всему ходу. 7. На станциях 3 и 5 вычисляют значения горизонта инструмента. Для каждой станции это делают дважды – по наблюдениям на заднюю и переднюю точки. ГИ равен отметке задней (или передней) точки плюс отсчет по черной стороне рейки, стоящей на этой точке. Расхождение между двумя вычисленными значениями ГИ допускается в пределах ±2 мм; одно из значений ГИ записывают в графу 10 журнала. 8. На станциях 3 и 5 вычисляют отметки промежуточных точек. Вычисления выполняют через горизонт инструмента: отметка промежуточной точки равна ГИ на данной станции минус отсчет по рейке, стоящей на этой промежуточной точке.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ТРАССЫ.
Продольный профиль строят по данным пикетажного нивелирного журналов /1, § 79/. Для построения профиля берут лист миллиметровой бумаги размером 65 х 30 см. Сначала профиль составляют в карандаше тонкими линиями; затем профиль оформляется в туши. На рис. 2 приведен образец части профиля, составленного по одному из вариантов. Построение выполняют в следующей последовательности: 1. В нижней, левой части листа заготавливают профильную сетку – систему горизонтальных граф, размеры и названия которых приведены на рис. 2. Верхняя линия профильной сетки называется линией условного горизонта. Ее следует вычертить утолщенной (жирной) горизонтальной линией. 2. По данным пикетажного и нивелирного журналов заполняют графу 5 «Расстояния», откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1: 2000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками. Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, в масштабе 1:2000 проводятся через каждые 5 см. Под нижней линией графы «Расстояния», называемой линией пикетажа. Подписывают номера пикетов. Пикетажное значение плюсовых точек не подписывают, но между вертикальными отрезками в графе 5 записывают горизонтальные расстояния между каждыми двумя соседними точками профиля. Если между соседними пикетами плюсовых точек нет, то расстояние 100 м в графе «Расстояния» не записывается. 3. Заполняют графу «Отметки поверхности земли», выписывая в нее из графы 11 нивелирного журнала отметки пронивелированных точек поверхности земли по трассе; отметки при записи на профиль округляют до сотых долей метра. 4. По отметкам поверхности земли строят черную линию профиля, откладывая высоты точек в масштабе 1:200 вверх от линии условного горизонта. Отметку линии условного горизонта выбирают в зависимости от фактиче
ских отметок земли по трассе: она должна быть кратной 10 м и при том такой, чтобы самая нижняя точка профиля отстояла от линии условного горизонта не менее чем 4 см (превышение на местности 8 м) и не более чем на 10 см (превышение на местности 20 м). Отметку условного горизонта записывают левее начальной точки линии условного горизонта. Все пронивелированные точки профиля трассы строят на перпендикулярах к линии условного горизонта, откладывая от этой линии в масштабе 1:200 соответствующие разности отметок поверхности земли и отметки линии условного горизонта. Для удобства построения на профиле слева можно нанести вспомогательный вертикальный масштаб, подписав его через каждый сантиметр по вертикали значениями отметок через 2 м начиная от отметки условного горизонта (см. рис.2). 5. Графы 1 и 6 заполняют по данным пикетажного журнала. В графе 1, посередине ее, проводят ось дороги, условно развернутую в прямую линию, и в масштабе 1:2000 строят план местности, прилегающей к трассе. Вместо изображения условных знаков угодий обычно пишут соответствующие названия: «луг», «выгон», «пашня» и т.д. Короткими стрелками показывают направления основных скатов местности. В графе ниже линии пикетажа на расстоянии 20 мм от нее проводят горизонтальную линию, изображающую ось дороги. Рассчитанные для обоих кривых пикетажные значения НК и КК откладывают в масштабе 1:2000 на линии пикетажа, отмечая их перпендикулярами, опущенными от этой линии на проведенную ось дороги. Вдоль перпендикуляров записывают расстояния от начала или конца кривой до ближайших переднего и заднего пикетов. Кривые условно обозначают скобками, обращенные выпуклостью вверх при повороте трассы вправо, и выпуклостью в низ при повороте влево, скобки делают высотой (глубиной) 5 мм. Под каждой кривой записывают значения всех ее шести элементов (θ,R,Т,Б,К,Д). Над серединой каждой прямой вставки трассы записывают ее длину, а под ней – ее румб. Для изображения километрового указателя (ПК0) от линии пикетажа опускают вниз перпендикуляр длиной 35 мм, нижние 5 мм из которых будут служить диаметром окружности, правую половину которой при оформлении закрашивают тушью. 6. Примерно в 1,5 см над линией профиля показывают положение реперов. Для этого проводят вертикальные отрезки длиной около 2 см, вдоль которых, слева и справа, записывают прямоугольные координаты репера относительно трассы. Над горизонтальной чертой сверху указывают номер репера и его отметку. 7. Заглавную и прочие надписи на профиле выполняют в соответствии с рис.2.
ПОСТРОЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ТРАССЫ. Поперечный профиль располагают правее продольного. Горизонтальный и вертикальный масштабы поперечного профиля 1:200. 1. Для поперечного профиля заготавливают и заполняют только две графы «Отметки поверхности земли» и «Расстояния». Следует помнить, что все горизонтальные расстояния в поперечнике указываются от оси трассы. На поперечном профиле их следует откладывать вправо и влево от вертикального отрезка, обозначающего в графе расстояний положение ПК2. ПК2 подписывают симметрично относительно этого отрезка под нижней линией графы расстояний. Расстояния между соседними точками поперечного профиля, отмеченными вертикальными линиями в графе расстояний, подписывают в этой же графе. 2. В графу «Отметки поверхности земли» записывают отметки точек поперечного профиля, округленные до сотых долей метра. 3. По отметкам поверхности земли строится линия поперечного профиля. Отметка его линии условного горизонта берется та же, что и на продольном профиле. 4. Над поперечным профилем подписывают его название «Поперечный профиль на ПК 2». Под чертежом указывают его масштаб.
НАНЕСЕНИЕ НА ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ПРОЕКТНОЙ ЛИНИИ. Литература: /1, §79/. Проектную линию наносят в соответствии с заданными исходными данными в пункте 3.Все необходимые расчеты следует произвести в «Тетради для выполнения контрольной работы № 2». 1. Заполняют графу 3 «Уклоны». Прочерчивая в ней в местах переломов (изменения уклонов) проектной линии вертикальные перегородки. У каждой перегородки, слева и справа вдоль нее, вертикально записывают расстояния в метрах на местности от этой точки до ближайшего заднего и переднего пикетов. Если это изменение уклона происходит на пикете, то с обеих сторон пишут нули. Внутри каждого узкого прямоугольника, на которые будет разбита графа «Уклоны», проводят диагональ: из левого верхнего угла в правый нижний, если уклон отрицательный (линия идет на понижении), или из нижнего левого в правый верхний, если уклон положительный. На горизонтальных отрезках трассы посередине графы «Уклоны» проводят горизонтальную черту. Над диагональю или горизонтальной чертой указывают значение проектного уклона в тысячных. А под ней – длину заложения в метрах, на которое этот уклон распространяется. 2. Вычисляют проектные отметки точек ПК 0. ПК 1 + 80. ПК 4 и ПК 5, в которых запроектированы переломы проектной линии. В начале трассы на ПК0. На котором запроектирована насыпь высотой 0,50 м, записывают проектную отметку, равную отметке поверхности земли на ПК 0 плюс 0,50 м. Отметки остальных точек вычисляют по формуле:
Hn = Hn-1 + id
здесь Нn - определяемая проектная отметка; Нn-1- известная проектная отметка предыдущей точки; i - проектный уклон; d - горизонтальное расстояние (заложение) между точкой, в которой определяется проектная отметка, и предыдущей. Вычисленные проектные отметки определяют до сотых долей метра, после чего записывают в графу 2 «Проектные отметки» на профиле. 3. По вычисленным проектным отметкам точек переломов проектную линию наносят на профиль. 4. Вычисляют проектные отметки всех остальных пикетов и плюсовых точек профиля по той же формуле, что и в пункте 2. Во избежание ошибок в вычислениях рекомендуется за предыдущую точку с отметкой Нn-1 всегда брать начало данного элемента проектной линии, учитывая в формуле расстояние от этой начальной точки до точки, отметка которой вычисляется. Вычисленные отметки записывают в графу 2 профиля. Чтобы убедится в правильности расчетов и графических построений, целесообразно все вычисленные проектные отметки использовать для контроля построения проектного профиля трассы. Очевидно, что если и вычисления, и построения выполнены правильно, то точки ПК 1. ПК 1+44, ПК2, ПК 2+56, ПК 2+70, ПК 2+91, ПК 3, построенные по их проектным отметкам, должны точно попасть на проектную линию, проведенную раньше. 5. Вычисляют отметку поверхности земли в точке ПК 1+80, которая при нивелировании на местности не определялась. Для этого вычисляют уклон ската местности на отрезке от ПК 1+44 до ПК 2:
i = h / d, где h - разность отметок поверхности земли в ближайших к ПК 1+80 передней и задней точек профиля, то есть на ПК 2 и в плюсовой точке ПК 1+44; d - горизонтальное расстояние между этими точками. По вычисленному уклону ската и по горизонтальному расстоянию d до точки ПК 1+80 от ближайшей задней точки профиля (ПК 1+44) находят искомую отметку. Найденную расчетным путем отметку точки ПК 1+80 записывают в скобках в графу 4 профиля. 6. На всех пикетах и плюсовых точек профиля вычисляют рабочие отметки (высота насыпей или глубина выемок) как разность проектной отметки земляного полотна и отметки поверхности земли. На выемках рабочие отметки записывают под проектной линией, а на насыпях – над ней. Над точками пересечений проектной линии и линии профиля поверхности земли, называемыми точками нулевых работ (или переходными), записывают рабочие отметки, равные 0,00 м. 7. Из точки нулевых работ опускают перпендикуляр (ординату) на линию условного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния до этой точки от ближайших пикетов или плюсовых точек профиля (рис. 3). Вычисления выполняют по формулам: x = аd / (a + b); y = bd / (a + b), где х и у – горизонтальные расстояния до точки нулевых работ от ближайших к ней соответственно задней и передней точек (пикетных или плюсовых) профиля; а и b – рабочие отметки на этих задней и передней точках профиля, между которыми находится точка нулевых работ; d – горизонтальное расстояние между задней и передней точками профиля (ближайшими к точке нулевых работ). Вычисление расстояний х и у контролируется соблюдением равенства: х + у = d. Отметку Н точки нулевых работ вычисляют по формуле для нахождения проектных отметок и, округлив ее до сотых долей метра, записывают вдоль ординаты, опущенной из точки нулевых работ на линию условного горизонта профиля. Слева и справа от этой ординаты над линией условного горизонта записывают расстояние х и у до точки нулевых работ от ближайшей задней и передней точек профиля (см. рис. 2).
ОФОРМЛЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ. Все надписи и построения аккуратно выполняют тушью тонкими линиями. Красной тушью оформляют проектную линию и все рабочие отметки (кроме нулевых), ось дороги в графе 1, все линии и цифры в графе уклонов, разделительную линию между графами 2 и 3, проектные отметки, все линии и надписи в графе 6 (кроме номеров пикетов). Синей тушью показывают перпендикуляры из точек нулевых работ на линию условного горизонта, рабочие отметки 0,00, синие отметки (высоты) нулевых работ, горизонтальные расстояния х и у, а также линию пикетажа (нижнюю линию графы 5). Все остальные надписи и цифры делаются черной тушью. Насыпи отмывают красной тушью, а выемки – желтой. На рецензирование представляются: 1. Решение задач по вычислению отметки точки через превышение и через горизонт инструмента; 2. Пикетажный журнал; 3. Журнал геометрического нивелирования; 4. Продольный и поперечный профили трассы автомобильной дороги на миллиметровой бумаге.
Рис. 3. К вычислению расстояний до точки нулевых работ.
Рекомендуемый источник: В. Д. Фельдман, Д. Ш. Михелев. Основы инженерной геодезии. – М.: Высшая школа, 2001 г.
|
